ES2873023T3 - Head coil arrangement for an MRI device with enhanced immobilization - Google Patents

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Abstract

Una disposición (300) de bobina de cabeza para un dispositivo (100) de resonancia magnética, que comprende - una carcasa (310) de bobina en forma de casco que comprende al menos un portaconductores (311, 312) que se extiende sobre una distancia hasta un plano de soporte de la cabeza y forma entre medias un espacio de recepción (313) para la cabeza de un paciente, y - una estructura (320) de fijación de la cabeza que está soportada, a través de al menos una pata (321), por el portaconductores (311, 312) de manera que penetre al menos parcialmente en el espacio de recepción (313) y está configurada para ser puesta en contacto sin asperezas con el paciente, en donde la estructura (320) de fijación de la cabeza está moldeada en una sola pieza con la carcasa (310) de la bobina.A head coil arrangement (300) for an MRI device (100), comprising - a helmet-shaped coil housing (310) comprising at least one conductor holder (311, 312) extending over a distance up to a head support plane and forms between a receiving space (313) for the head of a patient, and - a head fixation structure (320) that is supported, through at least one leg ( 321), by the conductor holder (311, 312) so that it penetrates at least partially into the reception space (313) and is configured to be brought into contact without harshness with the patient, where the structure (320) for fixing the The head is integrally molded with the coil housing (310).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Disposición de bobina de cabeza para un dispositivo de resonancia magnética con inmovilización mejorada Head coil arrangement for an MRI device with enhanced immobilization

Campo de la invenciónField of the invention

La presente invención se refiere, en general, a la radioterapia guiada por imagen de resonancia magnética (IRM). En particular, la presente invención se refiere a una disposición de bobina de resonancia magnética (RM) de cabeza, un dispositivo de resonancia magnética y un método de inmovilización que proporciona una mejor inmovilización del paciente.The present invention relates generally to magnetic resonance image (MRI) guided radiotherapy. In particular, the present invention relates to a head magnetic resonance (MRI) coil arrangement, a magnetic resonance imaging device and an immobilization method that provides better immobilization of the patient.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Las imágenes médicas se utilizan comúnmente para ayudar al diagnóstico y/o tratamiento de pacientes. La formación de imágenes por resonancia magnética (IRM) es un ejemplo de una tecnología de formación de imágenes médicas que suele realizarse durante el diagnóstico y tratamiento de tumores. Con este fin, la IRM se puede realizar al mismo tiempo que se diagnostica e irradia el tumor, pudiéndose efectuar la radiación, por ejemplo, mediante un sistema de acelerador lineal (LINAC).Medical imaging is commonly used to aid in the diagnosis and / or treatment of patients. Magnetic resonance imaging (MRI) is an example of a medical imaging technology commonly performed during the diagnosis and treatment of tumors. To this end, MRI can be performed at the same time as the tumor is diagnosed and irradiated, the radiation being able to be performed, for example, by a linear accelerator system (LINAC).

Para poder irradiar el tumor de la mejor manera posible, sin comprometer el tejido sano que rodea el tumor, se buscan imágenes por RM de alta calidad. Para ello, la RM puede utilizar bobinas de radiofrecuencia local (bobinas de RF) como receptor y/o transmisor que, por ejemplo, aumentan la SNR (relación señal/ruido) para obtener imágenes de mejor calidad. Estas bobinas de RF pueden estar incluidas en una disposición de bobina de resonancia magnética. Una bobina de RF local de este tipo puede disponerse en el área de la cabeza de un paciente y, por lo tanto, puede denominarse bobina de RM de cabeza. Por ejemplo, los documentos EP 1113287 a 2 y US 8190237 B2 describen una bobina de RM de cabeza de este tipo.In order to irradiate the tumor in the best possible way, without compromising the healthy tissue surrounding the tumor, high-quality MR images are sought. To do this, MRI can use local radio frequency coils (RF coils) as a receiver and / or transmitter that, for example, increase the SNR (signal-to-noise ratio) to obtain better quality images. These RF coils can be included in a magnetic resonance coil arrangement. Such a local RF coil can be arranged in the area of a patient's head and can therefore be referred to as a head MRI coil. For example EP 1113287-2 and US 8190237 B2 describe such a head MRI coil.

Además, cuando se utiliza la IRM para diagnóstico y/o tratamiento, se desea generalmente que el paciente se mueva lo menos posible. Una ventaja es que esto generalmente produce imágenes de mayor calidad durante la formación de imágenes ya que, por ejemplo, se pueden evitar artefactos borrosos dentro de las imágenes. En este sentido, cuanto mayor sea el tiempo de adquisición de la imagen, más importante es que el paciente se mueva lo menos posible. Del mismo modo, durante la irradiación, por ejemplo, durante el tratamiento con RM-LINAC, el paciente debe moverse lo menos posible, ya que cualquier movimiento inesperado puede conducir a una situación insegura. Tal situación insegura puede ser la irradiación involuntaria de tejido sano.Furthermore, when using MRI for diagnosis and / or treatment, it is generally desired that the patient move as little as possible. An advantage is that this generally produces higher quality images during imaging as, for example, blurry artifacts within images can be avoided. In this sense, the longer the image acquisition time, the more important it is that the patient move as little as possible. Similarly, during irradiation, for example, during MR-LINAC treatment, the patient should move as little as possible, as any unexpected movement can lead to an unsafe situation. Such an unsafe situation may be inadvertent irradiation of healthy tissue.

Por lo tanto, en la técnica anterior se han propuesto diversos métodos de detección de posición para detectar el movimiento del paciente. Por ejemplo, el documento US 6259942 B1 describe una boquilla utilizada como dispositivo de referencia para ser detectada por un detector de posición. Adicionalmente, el documento US 2017/0032538 A1 propone un método implementado por computador para determinar un falso movimiento seguido por un sistema de corrección de movimiento durante el escaneo de imágenes médicas, en donde se colocan uno o más marcadores en una o más partes del paciente. Similarmente, el documento US 2017/0065830 A1 da a conocer una disposición de bobina de cabeza provista de una pluralidad de marcadores fiduciales que están configurados para emitir señales de resonancia magnética, en donde se toman imágenes de estos marcadores y se evalúa su posición y se determina la posición de la bobina de cabeza.Therefore, various position sensing methods have been proposed in the prior art to detect patient movement. For example, document US 6259942 B1 describes a nozzle used as a reference device to be detected by a position sensor. Additionally, document US 2017/0032538 A1 proposes a computer-implemented method to determine a false movement followed by a movement correction system during medical image scanning, where one or more markers are placed on one or more parts of the patient. . Similarly, US 2017/0065830 A1 discloses a head coil arrangement provided with a plurality of fiducial markers that are configured to emit magnetic resonance signals, wherein images of these markers are taken and their position is evaluated and determines the position of the head coil.

Adicionalmente, para evitar o al menos reducir los movimientos del paciente, se han propuesto diversos medios de fijación. Por ejemplo, el documento US 8099 150 B2 describe un conjunto de soporte para la cabeza configurado para fijarse de forma desmontable a un pórtico de escáner de IRM o mesa de tratamiento, en donde una pluralidad de varillas para sujeción de la cabeza, asociadas de forma ajustable al marco del soporte para la cabeza, están configuradas para sujetar el cráneo del paciente. Adicionalmente, el documento US 2015/0119902 A1 propone disponer un marco alrededor de la cabeza del paciente y atornillar a un hueso del cráneo unas clavijas de fijación conectadas al marco, lo que requiere un procedimiento quirúrgico o invasivo. Otra propuesta se dirige a una máscara en forma de red que se coloca sobre la cabeza del paciente y se fija a una mesa de tratamiento. Estas propuestas tienen en común el inconveniente de que la fijación puede resultar incómoda para el paciente debido al contacto invasivo con el cráneo. Además, el tiempo de ajuste necesario para colocar y fijar la cabeza del paciente puede ser demasiado largo. Adicionalmente, al insertar tornillos en el cráneo del paciente, pueden interferir con el haz de radiación durante el tratamiento.Additionally, to avoid or at least reduce the movements of the patient, various fixing means have been proposed. For example, US 8099 150 B2 discloses a head support assembly configured to be removably attached to an MRI scanner gantry or treatment table, wherein a plurality of head support rods are associated with each other. adjustable to the head support frame, they are configured to hold the patient's skull. Additionally, document US 2015/0119902 A1 proposes to arrange a frame around the patient's head and to screw fixation pins connected to the frame to a bone of the skull, which requires a surgical or invasive procedure. Another proposal is directed at a mask in the form of a net that is placed on the patient's head and fixed to a treatment table. These proposals have in common the drawback that fixation can be uncomfortable for the patient due to invasive contact with the skull. Also, the adjustment time required to position and fix the patient's head may be too long. Additionally, by inserting screws into the patient's skull, they can interfere with the radiation beam during treatment.

El documento US 2009/0048508 A1 describe un aparato de fijación para optimizar la posición de fijación de un anillo de base estereotáctico a la cabeza de un sujeto. El aparato de fijación comprende uno o más elementos de fijación que permiten fijar el aparato de fijación, de forma liberable, a un anillo de base estereotáctico.US 2009/0048508 A1 describes a fixation apparatus for optimizing the fixation position of a stereotactic base ring to the head of a subject. The fixation apparatus comprises one or more fixation elements that allow the fixation apparatus to be releasably fixed to a stereotactic base ring.

V. MENON y otros: "Design and efficacy of a head-coil bite bar for reducing movement-related artifacts during functional MRI scanning” BEHAVIOUR RESEARCH METHODS, INSTRUMENTS AND COMPUTERS, vol. 29 n.° 4, 1 de diciembre de 1997, describen el diseño, construcción, aplicación y eficacia de una barra de mordida simple para usar con una bobina de resonancia magnética de cabeza completa para reducir los artefactos relacionados con el movimiento de la cabeza durante la formación de imágenes cerebrales funcionales. Por lo tanto, sigue siendo una necesidad proporcionar una fijación y un posicionamiento suficientes del paciente, durante la formación de imágenes y/o el tratamiento con radiación de los tumores, que sean lo más cómodos posible para el paciente.V. MENON et al .: "Design and efficacy of a head-coil bite bar for reducing movement-related artifacts during functional MRI scanning" BEHAVIOR RESEARCH METHODS, INSTRUMENTS AND COMPUTERS, vol. 29 no. 4, December 1, 1997, describe the design, construction, application, and efficacy of a single bite bar for use with a full-head MRI coil to reduce artifacts related to the head movement during functional brain imaging. Therefore, it remains a need to provide sufficient fixation and positioning of the patient, during imaging and / or radiation treatment of tumors, that is as comfortable as possible for the patient.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

Un aspecto de la presente invención proporciona una disposición de bobina de cabeza, según se define en la reivindicación independiente 1, para un dispositivo de resonancia magnética (RM) con una carcasa de bobina en forma de casco que comprende al menos un portaconductores que se extiende sobre una distancia hasta un plano que soporta la cabeza y forma entre medias un espacio de recepción para la cabeza de un paciente. La disposición de bobina para la cabeza comprende adicionalmente una estructura de fijación de la cabeza que está soportada por el portaconductores, a través de al menos una pata, de tal modo que penetre al menos parcialmente en el espacio de recepción y está configurada para hacer un contacto sin asperezas con el paciente.One aspect of the present invention provides a head coil arrangement, as defined in independent claim 1, for a magnetic resonance imaging (MRI) device with a helmet-shaped coil housing comprising at least one conductor holder extending over a distance to a plane that supports the head and forms a receiving space for the head of a patient in between. The head coil arrangement further comprises a head attachment structure which is supported by the conductor holder, through at least one leg, such that it at least partially penetrates the receiving space and is configured to make a smooth contact with the patient.

En este contexto puede entenderse que, gracias a la forma de casco de la carcasa de la bobina, la frente, la cara, los ojos, la nariz, las mejillas, la boca y/o el mentón quedan al menos parcialmente rodeados por la carcasa de la bobina. Por consiguiente, el espacio de recepción puede estar encerrado. Preferentemente, la carcasa de la bobina se puede configurar como un casco integral. La estructura de fijación de la cabeza puede configurarse de preferencia para que haga un contacto sin asperezas con el paciente, lo que en particular incluye un contacto no quirúrgico y/o un contacto no invasivo (es decir, donde no se penetra ni se lesiona el tejido sano). En particular, no hay ningún acoplamiento con un hueso craneal del paciente, por ejemplo el cráneo. Adicionalmente, dentro del portaconductores puede disponerse un conductor que puede estar formado por un alambre en espiral.In this context it can be understood that, thanks to the helmet shape of the coil shell, the forehead, face, eyes, nose, cheeks, mouth and / or chin are at least partially surrounded by the shell. coil. Consequently, the reception space may be enclosed. Preferably, the coil housing can be configured as a full face helmet. The head fixation structure can preferably be configured to make non-harsh contact with the patient, which in particular includes non-surgical contact and / or non-invasive contact (i.e., where the tooth is not penetrated or injured). healthy tissue). In particular, there is no coupling with a cranial bone of the patient, for example the skull. Additionally, within the conductor holder a conductor may be arranged which may be formed of a coiled wire.

Se pueden conseguir diversas ventajas con esta configuración de la disposición de bobina de cabeza. Por un lado, la carcasa de bobina, necesaria en cualquier caso para llevar la bobina de RF, cumple una doble función, a saber, sirve además de soporte para la estructura de fijación de la cabeza. De ese modo, se puede reducir el movimiento de la cabeza del paciente. Por otro lado, el contacto no invasivo con el paciente reduce el tiempo de ajuste y aumenta la comodidad del paciente, especialmente en pacientes con tendencia a la claustrofobia. Adicionalmente, al estar soportada la estructura de fijación de la cabeza por la carcasa de la bobina, estos dos componentes forman una unidad estructural, lo que reduce adicionalmente el tiempo de ajuste al poderlos disponer y mover juntos.A number of advantages can be achieved with this configuration of the head coil arrangement. On the one hand, the coil housing, necessary in any case to carry the RF coil, fulfills a double function, namely, it also serves as a support for the head fixing structure. Thus, the movement of the patient's head can be reduced. On the other hand, non-invasive contact with the patient reduces adjustment time and increases patient comfort, especially in patients with a tendency to claustrophobia. Additionally, as the head fixing structure is supported by the coil housing, these two components form a structural unit, which further reduces the adjustment time by being able to arrange and move them together.

En una realización de la invención, la estructura del marco puede comprender adicionalmente al menos un primer portaconductores y al menos un segundo portaconductores que, en conjunto, abarcan un plano de conductores que rodea al menos parcialmente el espacio de recepción. En otras palabras, la carcasa de bobina puede portar varios conductores que forman una bobina de RF de cabeza portada por la carcasa de bobina, en donde la bobina de RF de cabeza puede configurarse como una bobina de RF de cabeza multicanal. Además, cuando están dispuestos en el espacio de recepción, los conductores pueden abarcar la cabeza del paciente.In one embodiment of the invention, the frame structure may further comprise at least one first conductor holder and at least one second conductor holder which together span a plane of conductors that at least partially surround the receiving space. In other words, the coil housing can carry several conductors that form a head RF coil carried by the coil housing, wherein the head RF coil can be configured as a multi-channel head RF coil. Furthermore, when arranged in the receiving space, the conductors can span the head of the patient.

Por lo tanto, la disposición de bobina de cabeza proporciona tanto una buena relación señal-ruido como una mayor inmovilización del paciente.Therefore, the head coil arrangement provides both a good signal-to-noise ratio and increased immobilization of the patient.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, la estructura de fijación de la cabeza está fabricada con un material electromagnéticamente inerte. El material puede ser un material compuesto y/o plástico, tal como resina epoxi, poliéster, poliacrilamida, resina de éster de vinilo, madera, cerámica, aramida, fibra de vidrio, polietileno, etc.According to a further embodiment of the invention, the head fixing structure is made of an electromagnetically inert material. The material can be a composite and / or plastic material, such as epoxy resin, polyester, polyacrylamide, vinyl ester resin, wood, ceramic, aramid, fiberglass, polyethylene, etc.

Por lo tanto, la IRM no se ve afectada por la estructura de fijación de la cabeza dispuesta entre la cabeza del paciente y la bobina de RF y/o la fuente de radiación. En particular, se pueden evitar los artefactos borrosos dentro de las imágenes.Therefore, MRI is not affected by the head fixation structure arranged between the patient's head and the RF coil and / or the radiation source. In particular, blurry artifacts within images can be avoided.

De acuerdo con la invención, la estructura de fijación de la cabeza se moldea en una sola pieza con la carcasa de la bobina. En otras palabras, la estructura de fijación de la cabeza y la carcasa de la bobina pueden estar formadas integralmente por el mismo material. Asimismo, la pata dispuesta entre la estructura de fijación de la cabeza y la carcasa de la bobina se puede moldear en una sola pieza con la carcasa de la bobina y la estructura de fijación de la cabeza.In accordance with the invention, the head attachment structure is integrally molded with the coil housing. In other words, the head attachment structure and the coil housing can be integrally formed from the same material. Also, the leg arranged between the head fixing structure and the coil housing can be integrally molded with the coil housing and the head fixing structure.

Por lo tanto, se puede proporcionar la disposición de bobina de cabeza como una unidad estructural compacta. Therefore, the head coil arrangement can be provided as a compact structural unit.

En una realización de la invención, la estructura de fijación de la cabeza puede comprender una boquilla de bloqueo por mordedura. Esta boquilla puede personalizarse para un paciente individual. Según se explicó anteriormente, la boquilla forma parte integral de la carcasa de bobina. Además, se asegura un contacto sin asperezas cuando se coge con la boca y si se usa correctamente ni penetra ni daña la mucosa bucal.In one embodiment of the invention, the head attachment structure may comprise a bite-lock nozzle. This mouthpiece can be customized for an individual patient. As explained above, the nozzle is an integral part of the coil housing. In addition, it ensures a smooth contact when held in the mouth and if used correctly it does not penetrate or damage the oral mucosa.

Por lo tanto, la cabeza del paciente se puede fijar simplemente cogiendo la boquilla con la boca. Como resultado, los ojos y la cara permanecen libres, lo que resulta más cómodo para los pacientes con tendencia a la claustrofobia. En particular, se puede inmovilizar la cavidad bucal del paciente. Además, se puede generar un vacío mediante una bomba conectada de forma fluida a la boquilla para fijar la mandíbula del paciente. Therefore, the patient's head can be fixed simply by grasping the mouthpiece with the mouth. As a result, the eyes and face remain free, which is more comfortable for patients with a tendency to claustrophobia. In particular, the oral cavity of the patient can be immobilized. In addition, a vacuum can be generated by a pump fluidly connected to the mouthpiece to secure the jaw of the patient.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, la estructura de fijación de la cabeza puede comprender una mentonera. Con respecto a la barbilla de un paciente, la mentonera puede tener una forma cóncava, en particular como una cesta, que se adapte a la barbilla desde el exterior. Por ejemplo, la mentonera puede estar dispuesta para empujar la barbilla contra una superficie de apoyo para la cabeza, por ejemplo, que puede ser una camilla que soporte al paciente o una parte de la carcasa de la bobina donde se apoye la cabeza, desde una dirección opuesta a la superficie de apoyo para la cabeza.According to a further embodiment of the invention, the head fixation structure may comprise a chin guard. With respect to the chin of a patient, the chin rest may have a concave shape, in particular like a basket, which conforms to the chin from the outside. For example, the chin rest may be arranged to push the chin against a support surface for the head, for example, which may be a stretcher that supports the patient or a part of the coil housing where the head rests, from a opposite direction to the head support surface.

Por lo tanto, debido al contacto superficial sin asperezas con la barbilla, la estructura de fijación de la cabeza altera incluso menos al paciente y por lo tanto proporciona mayor comodidad. En particular, la mayor parte de la cara del paciente no está en contacto con una superficie de restricción, lo que es beneficioso para los pacientes claustrofóbicos. Therefore, due to the smooth surface contact with the chin, the head attachment structure is even less disruptive to the patient and thus provides greater comfort. In particular, most of the patient's face is not in contact with a restriction surface, which is beneficial for claustrophobic patients.

En una realización adicional de la invención, la estructura de fijación de la cabeza puede comprender un apoyo para el hueso frontal. Por ejemplo, el apoyo del hueso frontal puede estar dispuesto de manera que contacte con el hueso frontal y lo empuje contra una superficie de soporte de la cabeza, por ejemplo, que puede ser una camilla que soporte al paciente o una parte de la carcasa de la bobina donde se apoye la cabeza, desde una dirección opuesta a la superficie de soporte de la cabeza.In a further embodiment of the invention, the head fixation structure may comprise a frontal bone abutment. For example, the frontal bone support may be arranged to contact the frontal bone and push it against a supporting surface of the head, for example, which may be a stretcher supporting the patient or a part of the carcass. the coil where the head rests, from a direction opposite the head support surface.

Por lo tanto, debido al contacto superficial sin asperezas con el hueso frontal, la estructura de fijación de la cabeza altera incluso menos al paciente y por lo tanto proporciona mayor comodidad. En particular, la mayor parte de la cara del paciente no está en contacto con una superficie de restricción, lo que es beneficioso para los pacientes claustrofóbicos.Therefore, due to the smooth surface contact with the frontal bone, the head fixation structure is even less disruptive to the patient and thus provides greater comfort. In particular, most of the patient's face is not in contact with a restriction surface, which is beneficial for claustrophobic patients.

Cabe señalar que, en otra realización de la invención, la boquilla, la mentonera y el apoyo para el hueso frontal anteriormente mencionados pueden combinarse dentro de la estructura de fijación de la cabeza.It should be noted that, in another embodiment of the invention, the aforementioned mouthpiece, chin rest and frontal bone rest can be combined within the head fixation structure.

Por lo tanto, la cabeza del paciente se puede sujetar por al menos tres posiciones diferentes, lo cual proporciona a la vez la restricción efectiva de los posibles movimientos de la cabeza del paciente y proporciona al paciente la comodidad de una visión menos restringida.Therefore, the patient's head can be supported by at least three different positions, which simultaneously provides effective restriction of possible movements of the patient's head and provides the patient with the comfort of a less restricted vision.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, tanto la estructura de fijación de la cabeza como la carcasa de la bobina pueden comprender al menos un marcador fiducial dispuesto de manera que sea rastreable dentro de una imagen de RM. A modo de ejemplo, los marcadores fiduciales pueden ser marcadores infrarrojos (IR) o similares. A continuación, se describirán otras realizaciones del marcador fiducial.According to a further embodiment of the invention, both the head attachment structure and the coil housing may comprise at least one fiducial marker arranged so as to be traceable within an MR image. By way of example, the fiducial markers can be infrared (IR) markers or the like. Next, other embodiments of the fiducial marker will be described.

Por lo tanto, cualquier movimiento del paciente puede ser detectado. Además, se puede detectar el movimiento de la estructura de fijación de la cabeza con respecto a la carcasa de la bobina. Esto puede aumentar significativamente la seguridad porque, por ejemplo, puede desactivarse la fuente de radiación durante un movimiento no deseado.Therefore, any movement of the patient can be detected. In addition, the movement of the head fixing structure relative to the coil housing can be detected. This can significantly increase safety because, for example, the radiation source can be deactivated during unwanted movement.

En una realización adicional de la invención, la carcasa de la bobina puede comprender al menos un primer sensor configurado para medir el tiempo de propagación de la señal para determinar la posición del paciente con respecto a la carcasa de la bobina. El primer sensor se puede utilizar como el citado marcador fiducial del lado de la carcasa de la bobina, no utilizándose en este caso luz IR externa. Adicionalmente, el primer sensor puede configurarse como un sensor de tiempo de vuelo, por ejemplo, un sistema de cámara de tiempo de vuelo que mide el tiempo de vuelo directo requerido para que un solo pulso de luz (por ejemplo, un fotón) salga del primer sensor y se refleje de vuelta, por ejemplo, en una matriz de plano focal del primer sensor. En otras palabras, por ejemplo, el primer sensor envía y recibe señales de infrarrojos, en donde la diferencia de tiempo entre el envío y la recepción se puede multiplicar por la velocidad de la luz para determinar la distancia entre el paciente y la carcasa de la bobina. El primer sensor puede estar incrustado en el material de la carcasa de la bobina debido a su pequeño tamaño total. El primer sensor se puede utilizar para diferentes tareas durante la IRM y/o el tratamiento. Por ejemplo, el primer sensor puede capturar la posición o una imagen de la cabeza y/o la cara del paciente. Un dispositivo de procesamiento de datos, que puede formar parte de un dispositivo de r M, puede estar configurado para el reconocimiento facial en base a los datos proporcionados por el primer sensor. Adicionalmente, la carcasa de la bobina también puede comprender varios, por ejemplo, dos, tres, cuatro o más, primeros sensores, que pueden estar conectados entre sí y/o a un dispositivo de procesamiento de datos para construir computacionalmente un modelo multidimensional de la cabeza y/o la cara del paciente. Para diferentes tareas de medición, los primeros sensores pueden tener diferentes características, tales como mayor resolución y menor velocidad, menor resolución y mayor velocidad, o similares.In a further embodiment of the invention, the coil housing may comprise at least one first sensor configured to measure the signal propagation time to determine the position of the patient relative to the coil housing. The first sensor can be used as said fiducial marker on the side of the coil housing, in this case no external IR light is used. Additionally, the first sensor can be configured as a time-of-flight sensor, for example, a time-of-flight camera system that measures the direct time of flight required for a single pulse of light (for example, a photon) to exit the first sensor and reflected back, for example, into a focal plane array of the first sensor. In other words, for example, the first sensor sends and receives infrared signals, where the time difference between sending and receiving can be multiplied by the speed of light to determine the distance between the patient and the casing of the device. coil. The first sensor may be embedded in the coil housing material due to its small overall size. The first sensor can be used for different tasks during MRI and / or treatment. For example, the first sensor can capture the position or an image of the patient's head and / or face. A data processing device, which can be part of an MR device, can be configured for facial recognition based on the data provided by the first sensor. Additionally, the coil housing can also comprise several, for example two, three, four or more, first sensors, which can be connected to each other and / or to a data processing device to computationally build a multidimensional model of the head. and / or the patient's face. For different measurement tasks, the first sensors may have different characteristics, such as higher resolution and lower speed, lower resolution and higher speed, or the like.

Así pues, el primer sensor puede capturar imágenes tridimensionales que pueden contener datos espaciales y temporales completos, formando imágenes de escenas totalmente tridimensionales con un único pulso de luz. Además, se puede capturar el movimiento ocular del paciente. Comparada con las imágenes de rayos X o RM, la construcción de un modelo multidimensional mediante el primer sensor configurado como sensor de tiempo de vuelo no es invasiva, ya que, por ejemplo, se utiliza luz IR. Además, el primer sensor proporciona una formación de imágenes rápida, por ejemplo, menos de milisegundos, una resolución alta, por ejemplo, en la escala sub-mm, y es de baja energía. Adicionalmente, el primer sensor es mecánica y eléctricamente robusto y está disponible a bajo costo. Thus, the first sensor can capture three-dimensional images that can contain complete spatial and temporal data, imaging fully three-dimensional scenes with a single pulse of light. In addition, the patient's eye movement can be captured. Compared with X-ray or MRI images, the construction of a multidimensional model using the first sensor configured as a time-of-flight sensor is not invasive, since, for example, IR light is used. Furthermore, the first sensor provides fast imaging, eg less than milliseconds, high resolution, eg on the sub-mm scale, and is low energy. Additionally, the first sensor is mechanically and electrically robust and available at low cost.

Además, el primer sensor puede ser utilizado para el ajuste del paciente mediante la medición de la distancia entre la piel del paciente y la bobina de RF. Esta distancia medida se puede utilizar como disparador para enviar una señal de bloqueo de parada a un LINAC y/o al escáner de RM.Furthermore, the first sensor can be used for patient adjustment by measuring the distance between the patient's skin and the RF coil. This measured distance can be used as a trigger to send a stop lock signal to a LINAC and / or the MRI scanner.

El primer sensor puede ser utilizado adicionalmente para control de calidad y/o registro de la estructura de fijación de la cabeza, por ejemplo la boquilla anterior, antes de la IRM y/o el tratamiento. A este respecto, la estructura de fijación de la cabeza puede ser detectada ópticamente por el primer sensor, pudiéndose crear un modelo 3D, y puede ser comparada con los datos de referencia asignados a la estructura individual de fijación de la cabeza. Los datos de referencia pueden consistir en un modelo 3D de referencia que se almacena en una base de datos de pacientes. Por lo tanto, se puede evitar la degradación del rendimiento y/o la asignación de la estructura de fijación de la cabeza a un paciente incorrecto.The first sensor can additionally be used for quality control and / or registration of the head attachment structure, for example the anterior nozzle, prior to MRI and / or treatment. In this regard, the head attachment structure can be optically detected by the first sensor, a 3D model can be created, and can be compared with the reference data assigned to the individual head attachment structure. The reference data may consist of a 3D reference model that is stored in a patient database. Therefore, degradation of performance and / or assignment of the head fixation structure to the wrong patient can be avoided.

Adicionalmente, se puede utilizar el primer sensor para crear un modelo 3D de la cabeza del paciente que puede combinarse con los datos del modelo 3D correspondientes a la una o más bobinas alojadas dentro de la carcasa de la bobina, así como con los datos anatómicos 3D del esqueleto del paciente, procedentes, por ejemplo, de un escáner de TC durante el cálculo de la dosis del tratamiento. Estos datos combinados se pueden utilizar para determinar la tasa de absorción específica (SAR) con el fin de lograr un equilibrio óptimo entre SAR, calidad de imagen por RM y posición de la cabeza del paciente. Este equilibrio se puede realizar con el método de los elementos finitos (MEF) y/o un simulador electromagnético (EM). Por lo tanto, se puede evitar exceder la SAR predeterminada y, por lo tanto, que aumente la temperatura dentro del paciente.Additionally, the first sensor can be used to create a 3D model of the patient's head that can be combined with the 3D model data corresponding to the one or more coils housed within the coil housing, as well as the 3D anatomical data. of the patient's skeleton, for example from a CT scanner during the calculation of the treatment dose. This combined data can be used to determine the Specific Absorption Rate (SAR) in order to achieve an optimal balance between SAR, MRI image quality, and patient head position. This equilibrium can be performed with the finite element method (FEM) and / or an electromagnetic simulator (EM). Therefore, exceeding the predetermined SAR and thus increasing the temperature inside the patient can be avoided.

De acuerdo con una realización adicional, la carcasa de la bobina puede comprender al menos un segundo sensor configurado para medir la absorción de luz o la remisión de luz en la transiluminación de la piel del paciente. El primer sensor se puede utilizar como el anterior marcador fiducial del lado de la carcasa de la bobina, no utilizándose luz IR en este caso. Adicionalmente, el segundo sensor puede configurarse como, por ejemplo, un sensor de fotopletismografía (PPG) que, básicamente, ilumina la piel del paciente y mide los cambios de absorción de la luz. Por consiguiente, el segundo sensor puede proporcionar un método de formación de imágenes sin contacto para recoger señales en vivo del paciente. Adicionalmente, los datos del segundo sensor pueden combinarse con los datos del primer sensor con fines de identificación del paciente, por ejemplo, para el reconocimiento facial, en donde el segundo sensor puede proporcionar propiedades de la piel del paciente.According to a further embodiment, the coil housing may comprise at least one second sensor configured to measure light absorption or light remission in transillumination of the patient's skin. The first sensor can be used as the previous fiducial marker on the side of the coil housing, no IR light being used in this case. Additionally, the second sensor can be configured as, for example, a photoplethysmography (PPG) sensor that basically illuminates the patient's skin and measures changes in light absorption. Accordingly, the second sensor can provide a non-contact imaging method for collecting live signals from the patient. Additionally, the data from the second sensor can be combined with the data from the first sensor for patient identification purposes, eg for facial recognition, where the second sensor can provide properties of the patient's skin.

Por lo tanto, mediante el uso del segundo sensor pueden medirse las propiedades de la piel, el ritmo cardíaco y la respiración, el estrés mental y/o patrones de sueño etc. del paciente. Basándose en dicha información, también se puede controlar el tratamiento o el apagado en caso de una emergencia o similar.Therefore, by using the second sensor, the properties of the skin, heart rate and respiration, mental stress and / or sleep patterns etc. can be measured. of the patient. Based on such information, treatment or shutdown can also be controlled in the event of an emergency or the like.

En otra realización, la disposición de bobina de cabeza puede comprender adicionalmente al menos un transductor acústico dispuesto en la estructura de fijación de la cabeza y configurado para enviar una señal acústica a través de uno o más huesos craneales hasta el oído interno del paciente. El transductor acústico puede ser un actuador electromecánico que utilice conducción ósea, cuyo sonido se conduce al oído interno a través de los huesos craneales y/o huesos del cráneo.In another embodiment, the head coil arrangement may further comprise at least one acoustic transducer disposed in the head attachment structure and configured to send an acoustic signal through one or more cranial bones to the inner ear of the patient. The acoustic transducer can be an electromechanical actuator using bone conduction, the sound of which is conducted to the inner ear through the cranial bones and / or bones of the skull.

Por lo tanto, no se necesitan auriculares para proporcionar comunicación entre el médico y el paciente, y el paciente puede usar protección para los oídos, por ejemplo, tapones para los oídos o similares. Como resultado, el paciente aún puede escuchar las instrucciones sonoras de los médicos mientras se necesita menos espacio alrededor de los oídos del paciente. Además, los humanos normalmente pueden escuchar el sonido cuando la frecuencia de las señales acústicas se encuentra entre 20 Hz y 20 kHz. Por consiguiente, la frecuencia de funcionamiento preferida del transductor acústico se encuentra entre 20 Hz y 20 kHz. Por lo tanto, la frecuencia de funcionamiento está significativamente por debajo de la frecuencia de la señal de RM típica utilizada en RM, por ejemplo, alrededor de 64 MHz para un escáner de r M de 1,5 T. Por lo tanto, no se generarán artefactos de IRM. Adicionalmente, las vibraciones mecánicas generadas por el transductor acústico son suficientemente pequeñas para no afectar negativamente a la estructura de fijación de la cabeza.Therefore, headphones are not needed to provide communication between the physician and the patient, and the patient can wear ear protection, for example, earplugs or the like. As a result, the patient can still hear sound instructions from doctors while requiring less space around the patient's ears. In addition, humans can normally hear sound when the frequency of acoustic signals is between 20 Hz and 20 kHz. Consequently, the preferred operating frequency of the acoustic transducer is between 20 Hz and 20 kHz. Therefore, the operating frequency is significantly below the frequency of the typical MRI signal used in MRI, for example, around 64 MHz for a 1.5 T r M scanner. will generate MRI artifacts. Additionally, the mechanical vibrations generated by the acoustic transducer are small enough not to adversely affect the head attachment structure.

Otro aspecto de la invención proporciona un dispositivo de resonancia magnética (MR) que comprende una disposición de escáner de RM y bobina de cabeza de acuerdo con una o más de las realizaciones anteriormente explicadas. El escáner de RM puede comprender un orificio y un pórtico o una camilla para soporte del paciente.Another aspect of the invention provides a magnetic resonance (MR) device comprising an MR scanner and head coil arrangement in accordance with one or more of the embodiments discussed above. The MRI scanner may comprise a port and a gantry or a stretcher for patient support.

Este dispositivo de RM mejora la inmovilización del paciente debido a la estructura de fijación para la cabeza de la disposición de bobina de cabeza.This MRI device improves immobilization of the patient due to the fixation structure for the head of the head coil arrangement.

En una realización de la invención, el dispositivo de RM puede comprender adicionalmente un dispositivo de procesamiento de datos configurado para crear un modelo multidimensional de la cabeza de un paciente basándose en los datos proporcionados por uno o más sensores dispuestos en la disposición de bobina de cabeza. Estos sensores pueden ser, por ejemplo, el sensor de tiempo de vuelo anterior, el sensor PPG anterior, etc.In one embodiment of the invention, the MRI device may further comprise a data processing device configured to create a multidimensional model of a patient's head based on data provided by one or more sensors arranged in the head coil arrangement. . These sensors can be, for example, the previous time of flight sensor, the previous PPG sensor, etc.

Por lo tanto, el modelo puede ser utilizado a través de un flujo de trabajo clínico conjunto. Por ejemplo, el modelo puede usarse para reducir el tiempo de ajuste del paciente, ya que el modelo proporciona información que indica una ubicación preferida de la cabeza y/o una distancia de seguridad dentro de un dispositivo de RM.Therefore, the model can be used through a joint clinical workflow. For example, the model can be used to reduce patient adjustment time, as the model provides information that indicates a preferred head location and / or a safe distance within an MRI device.

De acuerdo con una realización de la invención, el modelo comprende tres dimensiones geométricas ampliadas por una cuarta dimensión relacionada con el tiempo.According to one embodiment of the invention, the model comprises three geometric dimensions enlarged by a fourth time-related dimension.

Así pues, se puede utilizar el modelo 4D como una guía principal de formación de imágenes para radioterapia, reduciendo con ello una demanda invasiva de rayos X y/o imágenes de RM.Thus, the 4D model can be used as a primary imaging guide for radiotherapy, thereby reducing an invasive demand for X-ray and / or MR imaging.

En otra realización de la invención, el dispositivo de RM puede comprender además un dispositivo de sincronización comunicativamente conectado tanto a la disposición de bobina de cabeza como al escáner de resonancia magnética y configurado para poner temporalmente un componente eléctrico de uno de entre el escáner de resonancia magnética y la disposición de bobina de cabeza en un estado operativo diferente, mientras se realiza una tarea específica con el otro de entre el escáner de resonancia magnética y la disposición de bobina de cabeza. El dispositivo de sincronización puede ser un dispositivo electrónico.In another embodiment of the invention, the MRI device may further comprise a timing device communicatively connected to both the head coil arrangement and the MRI scanner and configured to temporarily place an electrical component of one of the MRI scanner. magnet and the head coil arrangement in a different operating state, while performing a specific task with each other from between the MRI scanner and the head coil arrangement. The synchronization device can be an electronic device.

De este modo, pueden evitarse los artefactos de IRM causados por un dispositivo eléctrico y/o electrónico, ya que estos pueden ser desactivados, por ejemplo, cortándoles la alimentación eléctrica o similar.In this way, MRI artifacts caused by an electrical and / or electronic device can be avoided, since these can be deactivated, for example, by cutting off the power supply or the like.

De acuerdo con una realización de la invención, el dispositivo de sincronización puede estar configurado para cambiar temporalmente una luz emitida por una fuente de luz dispuesta en un orificio del escáner de RM mientras se controla la medición a través de uno o más sensores ópticos dispuestos en la disposición de bobina de cabeza.According to one embodiment of the invention, the synchronization device may be configured to temporarily change a light emitted by a light source arranged in a hole of the MRI scanner while controlling the measurement through one or more optical sensors arranged in the head coil arrangement.

Por lo tanto, la luz dentro del orificio puede cambiar a un color menos sensible a la luz IR del segundo sensor. Por ejemplo, la luz dentro del orificio puede cambiar a un espectro azulado que no afecta a la medición óptica del segundo sensor. Esto también se puede hacer solo durante unos pocos milisegundos, y el paciente apenas aprecia este cambio o no lo aprecia en absoluto.Therefore, the light inside the hole may change to a color less sensitive to the IR light from the second sensor. For example, the light inside the hole can change to a bluish spectrum that does not affect the optical measurement of the second sensor. This can also be done for only a few milliseconds, with the patient hardly appreciating this change or not appreciating it at all.

En otra realización de la invención, el dispositivo de sincronización está configurado para desactivar temporalmente la fuente de alimentación de uno o más sensores ópticos dispuestos en la disposición de bobina de cabeza durante la formación de imágenes por el escáner de resonancia magnética.In another embodiment of the invention, the timing device is configured to temporarily turn off the power supply to one or more optical sensors arranged in the head coil arrangement during imaging by the MRI scanner.

Por lo tanto, el dispositivo de sincronización puede desconectar temporalmente la alimentación del primer y/o segundo sensores durante la RM, por ejemplo mientras están activos un receptor de señales de IRM y/o una lectura de señales de IRM. De esta manera, el primer sensor y/o el segundo sensor quedan desactivados y la disposición de bobina de cabeza se convierte temporalmente en una bobina de cabeza convencional sin generar artefactos de IRM. De acuerdo con una realización de la invención, el dispositivo de sincronización está configurado para desactivar temporalmente la fuente de alimentación del transductor acústico de la disposición de bobina de cabeza durante la formación de imágenes por el escáner de resonancia magnética.Therefore, the timing device can temporarily turn off the power to the first and / or second sensors during MRI, for example while an MRI signal receiver and / or an MRI signal readout is active. In this way, the first sensor and / or the second sensor are deactivated and the head coil arrangement is temporarily converted to a conventional head coil without generating MRI artifacts. In accordance with one embodiment of the invention, the timing device is configured to temporarily turn off the power source of the acoustic transducer of the head coil arrangement during imaging by the MRI scanner.

Por lo tanto, se puede suprimir el ruido electrónico del transductor acústico. De esta forma, la comunicación acústica solo se desactiva durante un breve período de tiempo, durante el cual no se generan artefactos de IRM.Therefore, the electronic noise of the acoustic transducer can be suppressed. In this way, acoustic communication is only disabled for a short period of time, during which no MRI artifacts are generated.

Un aspecto de la invención proporciona un método de inmovilización de una cabeza dentro de un dispositivo de RM según se define en la reivindicación independiente 18.One aspect of the invention provides a method of immobilization of a head within an MRI device as defined in independent claim 18.

El método puede ser puesto en práctica por la disposición de bobina de cabeza y/o el dispositivo de RM anteriormente citados.The method can be implemented by the aforementioned head coil arrangement and / or MRI device.

El método comprende:The method comprises:

- proporcionar una carcasa de la bobina en forma de casco que comprende al menos un portaconductores que se extiende sobre una distancia hasta un plano de soporte para la cabeza y forma entre medias un espacio de recepción para la cabeza de un paciente,- providing a helmet-shaped coil housing comprising at least one conductor holder that extends over a distance to a support plane for the head and forms a receiving space for the head of a patient in between,

- proporcionar una estructura de fijación de la cabeza, que está soportada, a través de al menos una pata, por el portaconductores de tal modo que penetre al menos parcialmente en el espacio de recepción, y está configurada para entrar en contacto no invasivo con el paciente,- providing a head attachment structure, which is supported, through at least one leg, by the conductor holder in such a way that it penetrates at least partially into the receiving space, and is configured to come into non-invasive contact with the patient,

- en donde se monitoriza el movimiento con respecto a la carcasa de la bobina y/o la estructura de fijación de la cabeza utilizando uno o más marcadores y/o uno o más sensores dispuestos en la carcasa de la bobina y/o en la estructura de fijación de la cabeza.- where the movement with respect to the coil housing and / or the head fixing structure is monitored using one or more markers and / or one or more sensors arranged on the coil housing and / or on the structure fixation of the head.

Por lo tanto, el método mejora la inmovilización de la cabeza de un paciente durante la formación de imágenes y/o el tratamiento por RM. En particular, la estructura de fijación de la cabeza está soportada por la carcasa de la bobina formando una sola unidad estructural. Thus, the method improves immobilization of a patient's head during imaging and / or MR treatment. In particular, the head fixing structure is supported by the coil housing forming a single structural unit.

De acuerdo con una realización de la invención, el método comprende adicionalmente:According to one embodiment of the invention, the method further comprises:

- escanear una superficie de la cabeza del paciente utilizando uno o más sensores,- scan a surface of the patient's head using one or more sensors,

- crear un modelo multidimensional de la cabeza del paciente basándose en los datos obtenidos por el escaneo, y - verificar, basándose en el modelo, si la posición de la cabeza del paciente es correcta.- creating a multidimensional model of the patient's head based on the data obtained by the scan, and - verifying, based on the model, whether the position of the patient's head is correct.

Por lo tanto, la carcasa de la bobina y/o la estructura de fijación de la cabeza llevan equipo técnico para monitorizar la posición de la cabeza del paciente.Therefore, the coil housing and / or the head fixation structure carry technical equipment to monitor the position of the patient's head.

Alternativa o adicionalmente, tanto la estructura de fijación de la cabeza como la carcasa de la bobina comprenden al menos un marcador fiducial dispuesto de manera que pueda ser rastreado dentro de una imagen de resonancia magnética, por lo que se puede determinar la posición de la disposición de bobina de RM de cabeza y mapearla adicionalmente con el escaneo de la superficie de la cabeza del paciente y los datos anatómicos del interior del cerebro del paciente.Alternatively or additionally, both the head attachment structure and the coil housing comprise at least one fiducial marker arranged so that it can be tracked within an MRI image, whereby the position of the arrangement can be determined. head MRI coil and further map it with the patient's head surface scan and anatomical data inside the patient's brain.

Por lo tanto, se puede mejorar la monitorización de la posición de la cabeza del paciente.Therefore, monitoring of the patient's head position can be improved.

En otra realización de la invención, se realiza la planificación en tiempo real de la dosis de tratamiento basándose en el modelo.In another embodiment of the invention, real-time planning of the treatment dose is performed based on the model.

Por lo tanto, se puede generar una forma de haz que no pase a través de, por ejemplo, los conductores de la bobina o cualquier electrónica dispuestos dentro del espacio de recepción y/o de la carcasa de bobina de la disposición de bobina de cabeza. De esta manera, dicha electrónica se ve menos afectada por la radiación y se puede evitar inducir una actividad de radiación.Therefore, a beam shape can be generated that does not pass through, for example, the coil conductors or any electronics arranged within the receiving space and / or the coil housing of the head coil arrangement. . In this way, such electronics are less affected by radiation and inducing radiation activity can be avoided.

Hay que señalar que las realizaciones anteriormente descritas pueden combinarse entre sí para obtener un efecto sinérgico que puede superar los efectos técnicos independientes de las características individuales. Asimismo, el método anterior puede ser modificado por las realizaciones de la disposición de bobina de cabeza y/o del dispositivo de resonancia magnética anteriores y viceversa.It should be noted that the above-described embodiments can be combined with each other to obtain a synergistic effect that can overcome the independent technical effects of individual characteristics. Also, the above method can be modified by the above embodiments of the head coil arrangement and / or MRI device and vice versa.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

A continuación, se describirán realizaciones ejemplares de la invención con referencia a las siguientes figuras. Next, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the following figures.

La Figura 1 ilustra un dispositivo de RM que tiene una camilla de soporte y una disposición de bobina de RM de cabeza que está dispuesta sobre la misma, de acuerdo con un ejemplo fuera del alcance de la invención.Figure 1 illustrates an MRI device having a support stretcher and a head MRI coil arrangement that is disposed thereon, in accordance with an example outside the scope of the invention.

La Figura 2 muestra una disposición de bobina de RM de cabeza de acuerdo con una realización de la invención. La Figura 3 ilustra una disposición de bobina de RM de cabeza de acuerdo con otra realización de la invención. La Figura 4 muestra una disposición de bobina de RM de cabeza de acuerdo con otra realización de la invención. La Figura 5 muestra una disposición de bobina de RM de cabeza de acuerdo con otra realización de la invención. La Figura 6 ilustra una disposición de bobina de RM de cabeza de acuerdo con otra realización de la invención. La Figura 7 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo de RM de acuerdo con una realización de la invención.Figure 2 shows a head MRI coil arrangement according to one embodiment of the invention. Figure 3 illustrates a head MRI coil arrangement in accordance with another embodiment of the invention. Figure 4 shows a head MRI coil arrangement according to another embodiment of the invention. Figure 5 shows a head MRI coil arrangement according to another embodiment of the invention. Figure 6 illustrates a head MRI coil arrangement in accordance with another embodiment of the invention. Figure 7 shows a block diagram of an MRI device according to one embodiment of the invention.

La Figura 8 muestra un principio de creación de un modelo mediante el uso de un sensor de tiempo de vuelo dispuesto en una disposición de bobina de RM de cabeza de acuerdo con una realización de la invención.Figure 8 shows a principle of modeling using a time-of-flight sensor arranged in a head MRI coil arrangement in accordance with an embodiment of the invention.

La Figura 9 muestra un diagrama de flujo de un método para instalar y/o inmovilizar a un paciente dentro de un dispositivo de RM, de acuerdo con una realización de la invención.Figure 9 shows a flow chart of a method for installing and / or immobilizing a patient within an MRI device, in accordance with one embodiment of the invention.

Las figuras son meramente representaciones esquemáticas y solo sirven para ilustrar la invención. Los elementos idénticos o equivalentes se proporcionan de forma coherente con los mismos signos de referencia.The figures are merely schematic representations and only serve to illustrate the invention. Identical or equivalent items are consistently provided with the same reference signs.

Descripción detallada de ejemplos de realizaciónDetailed description of realization examples

En lo que sigue, se hará una descripción detallada de ejemplos de realización para explicar la invención con mayor detalle.In the following, a detailed description of exemplary embodiments will be made to explain the invention in more detail.

La Figura 1 ilustra esquemáticamente un dispositivo 100 de RM que comprende un escáner 200 de RM con un orificio 210, una camilla 220 para soporte del paciente situada sobre el suelo y una disposición 300 de bobina de RM de cabeza dispuesta sobre la camilla 220. Dentro del orificio 210 está dispuesta una primera fuente luminosa 211 que emite luz visible. Una segunda fuente luminosa 230, que también emite luz visible, está dispuesta fuera del orificio 210 en una pared lateral o techo.Figure 1 schematically illustrates an MRI device 100 comprising an MRI scanner 200 with a hole 210, a patient support table 220 positioned on the floor, and a head MRI coil arrangement 300 disposed on the table 220. Inside provided from the hole 210 is a first light source 211 that emits visible light. A second light source 230, which also emits visible light, is disposed outside of hole 210 in a side wall or ceiling.

Una superficie superior de la camilla 220 define un plano LP de reposo para un paciente recostado (no mostrado) y, opcionalmente, se puede mover hacia adentro y hacia afuera del orificio 210 del escáner 200 de RM. La disposición 300 de bobina de RM de cabeza se coloca sobre la superficie superior de la camilla 220 y comprende una carcasa 310 de la bobina en forma de casco con una pluralidad de primeros portaconductores 311 y una pluralidad de segundos portaconductores 312. Los primeros portaconductores 311 se extienden paralelos a un eje longitudinal de la carcasa 310 de la bobina, cuyo eje longitudinal es paralelo al de la camilla 220. Los segundos portaconductores 312 se extienden circunferencialmente alrededor del eje longitudinal. La carcasa 310 de la bobina está fabricada con un material electromagnéticamente inerte, preferentemente un plástico y/o un material compuesto adecuados. Los portaconductores 311, 312 se extienden sobre una distancia hasta el plano LP de reposo, que también soporta la cabeza del paciente, y forma entre medias un espacio de recepción 313 para la cabeza del paciente. Adicionalmente, los portaconductores 311, 312 llevan cada uno un cable eléctrico (no mostrado) que juntos forman una bobina 314 de RF para recibir señales de RF, en donde los portaconductores 311, 312 juntos abarcan un plano conductor que rodea parcialmente el espacio de recepción 313.An upper surface of the stretcher 220 defines a plane LP of rest for a recumbent patient (not shown) and can optionally be moved in and out of the port 210 of the MR scanner 200. The head MRI coil arrangement 300 is positioned on the upper surface of the stretcher 220 and comprises a helmet-shaped coil housing 310 with a plurality of first conductors 311 and a plurality of second Conductor holders 312. The first conductor holders 311 extend parallel to a longitudinal axis of the coil housing 310, the longitudinal axis of which is parallel to that of the stretcher 220. The second conductor holders 312 extend circumferentially about the longitudinal axis. The coil housing 310 is made of an electromagnetically inert material, preferably a suitable plastic and / or composite material. The conductors 311, 312 extend over a distance to the plane LP of rest, which also supports the patient's head, and forms a receiving space 313 for the patient's head in between. Additionally, the conductors 311, 312 each carry an electrical cable (not shown) that together form an RF coil 314 for receiving RF signals, wherein the conductors 311, 312 together span a conductive plane that partially surrounds the receiving space. 313.

La disposición 300 de bobina de cabeza comprende una estructura 320 de fijación de la cabeza para fijar la cabeza del paciente dentro del espacio de recepción 313. A modo de ejemplo, la estructura 320 de fijación de la cabeza está soportada, a través de una pata 321, por el segundo portaconductores 312. Tanto la estructura 320 de fijación de la cabeza como la pata 321 están fabricadas con un material electromagnéticamente inerte, preferentemente un plástico y/o un material compuesto adecuados. En el presente ejemplo de realización, la estructura 320 de fijación de la cabeza y la pata 321 están formadas integralmente, es decir, en una sola pieza, con la carcasa 310 de la bobina, por lo que los materiales son los mismos. Cabe señalar que la estructura 320 de fijación de la cabeza y la pata 321 son ajustables con respecto al paciente, es decir, al espacio de recepción. Adicionalmente, la estructura 320 de fijación de la cabeza penetra en el espacio de recepción 313 y está configurada para entrar en contacto no invasivo con el paciente. A continuación se describirán varias posiciones para el contacto no invasivo con el paciente y las respectivas realizaciones, así como ejemplos fuera del alcance de la presente invención de la estructura 320 de fijación de la cabeza. De acuerdo con estos ejemplos, la estructura 320 de fijación de la cabeza comprende una boquilla 322 de bloqueo por mordedura que está unida a la pata 321 de manera desmontable de modo que sea intercambiable y la carcasa 310 de la bobina pueda ser reutilizada con otro paciente.The head coil arrangement 300 comprises a head fixation structure 320 for fixing the patient's head within the receiving space 313. By way of example, the head fixation structure 320 is supported, via a leg 321, by the second conductor holder 312. Both the head fixing structure 320 and the leg 321 are made of an electromagnetically inert material, preferably a suitable plastic and / or composite material. In the present exemplary embodiment, the head fixing structure 320 and the leg 321 are formed integrally, that is, in one piece, with the coil housing 310, so the materials are the same. It should be noted that the head fixation structure 320 and leg 321 are adjustable with respect to the patient, ie, the receiving space. Additionally, the head fixation structure 320 penetrates the receiving space 313 and is configured for non-invasive contact with the patient. Various positions for non-invasive patient contact and respective embodiments, as well as examples outside the scope of the present invention of the head fixation structure 320 will be described below. In accordance with these examples, the head attachment structure 320 comprises a bite-lock mouthpiece 322 that is removably attached to the leg 321 so that it is interchangeable and the coil housing 310 can be reused with another patient. .

La Figura 2 muestra una realización de la disposición 300 de bobina de cabeza como un solo componente. Comprende al menos dos marcadores fiduciales 330 que son visibles y/o rastreables dentro de las imágenes de RM. Al menos uno de los marcadores fiduciales 330 está dispuesto en la carcasa 310 de la bobina y al menos otro está dispuesto en la estructura 320 de fijación de la cabeza. La disposición 300 de bobina de cabeza comprende adicionalmente una pluralidad de primeros sensores 340, que en esta realización están diseñados como sensores de tiempo de vuelo, p. ej. como sensores en chip. Cada uno de los primeros sensores 340 está configurado para medir un tiempo de propagación de la señal entre el primer sensor 340 y el paciente, por ejemplo, para determinar la posición del paciente con respecto a la carcasa 310 de la bobina y/o ajustar el dispositivo 100 de RM, así como el paciente, etc., según se describe a continuación. Los primeros sensores 340 están incrustados dentro del material de la carcasa 310 de la bobina, distribuidos alrededor del espacio de recepción 313 y alineados hacia el mismo. Adicionalmente, la disposición 300 de bobina de cabeza comprende al menos un segundo sensor 350, que en esta realización está diseñado como un sensor de fotopletismograma (PPG), configurado para medir la absorción de luz o la remisión de luz en la transiluminación de la piel del paciente. Por consiguiente, el segundo sensor 350 está configurado para medir y/o controlar la frecuencia cardíaca, el ciclo cardíaco, la respiración, la hipo e hiperpotasemia, etc. del paciente. Además, el segundo sensor 350 está incrustado dentro del material de la carcasa 310 de la bobina y alineado hacia el espacio de recepción 313. Para permitir la comunicación entre un médico y el paciente, la disposición 300 de bobina de cabeza comprende un transductor acústico 360 dispuesto en la estructura 320 de fijación de cabeza y configurado para convertir señales eléctricas o, tal como se prefiere en el presente documento, señales ópticas en vibraciones mecánicas y enviar un sonido al oído interno a través de los huesos craneales del paciente. Cabe señalar que los primeros sensores 340, el segundo sensor 350 y el transductor acústico 360 están conectados a una fuente de alimentación y, al menos parcialmente, conectados comunicativamente a un dispositivo 110 de procesamiento de datos, según se describe a continuación. Simplemente como ejemplo, la estructura 320 de fijación de la cabeza de estas realizaciones comprende la boquilla 322 de bloqueo por mordedura que puede ser reemplazada por otros medios de fijación.Figure 2 shows one embodiment of the head coil arrangement 300 as a single component. It comprises at least two fiducial markers 330 that are visible and / or traceable within the MR images. At least one of the fiducial markers 330 is disposed on the coil housing 310 and at least one other is disposed on the head attachment frame 320. The head coil arrangement 300 further comprises a plurality of first sensors 340, which in this embodiment are designed as time-of-flight sensors, e.g. ex. as on-chip sensors. Each of the first sensors 340 is configured to measure a signal propagation time between the first sensor 340 and the patient, for example, to determine the position of the patient relative to the coil housing 310 and / or to adjust the MRI device 100, as well as the patient, etc., as described below. The first sensors 340 are embedded within the material of the coil housing 310, distributed around the receiving space 313 and aligned therewith. Additionally, the head coil arrangement 300 comprises at least one second sensor 350, which in this embodiment is designed as a photoplethysmogram (PPG) sensor, configured to measure light absorption or light remission in skin transillumination. of the patient. Accordingly, the second sensor 350 is configured to measure and / or control heart rate, cardiac cycle, respiration, hypo and hyperkalemia, etc. of the patient. In addition, the second sensor 350 is embedded within the material of the coil housing 310 and aligned toward the receiving space 313. To allow communication between a physician and the patient, the head coil arrangement 300 comprises an acoustic transducer 360 disposed on the head fixation structure 320 and configured to convert electrical signals or, as preferred herein, optical signals into mechanical vibrations and send a sound to the inner ear through the cranial bones of the patient. It should be noted that the first sensors 340, the second sensor 350, and the acoustic transducer 360 are connected to a power source and, at least partially, communicatively connected to a data processing device 110, as described below. Merely as an example, the head attachment structure 320 of these embodiments comprises the bite lock nozzle 322 which can be replaced by other attachment means.

En la Figura 3 se muestra una realización adicional de la disposición 300 de bobina de cabeza. En principio, es igual a la descrita anteriormente. Sin embargo, en esta realización, la estructura 320 de fijación de la cabeza tiene otro medio de fijación, a saber, una mentonera 323. La mentonera 323 también está unida a la pata 321 y tiene forma de copa, por lo que está configurada para encerrar al menos parcialmente la barbilla del paciente. Además, la mentonera 323 está configurada para moverse hacia la barbilla del paciente con respecto a la carcasa 310 de la bobina.A further embodiment of the head coil arrangement 300 is shown in Figure 3. In principle, it is the same as the one described above. However, in this embodiment, the head attachment structure 320 has another attachment means, namely, a chin guard 323. The chin guard 323 is also attached to the leg 321 and is cup-shaped, thus being configured to at least partially enclose the chin of the patient. In addition, the chin guard 323 is configured to move toward the chin of the patient relative to the coil housing 310.

La Figura 4 muestra una realización adicional de la disposición 300 de bobina de cabeza, que difiere de las realizaciones anteriores principalmente en el diseño de los medios de fijación. Por consiguiente, la estructura 320 de fijación de la cabeza de esta realización comprende un apoyo 324 para el hueso frontal que está configurado para entrar en contacto con el hueso frontal del paciente. El apoyo para el hueso frontal tiene forma de barra y se adapta a la forma del hueso frontal. Además, el apoyo 324 para el hueso frontal está configurado para moverse hacia la barbilla del paciente con respecto a la carcasa 310 de la bobina.Figure 4 shows a further embodiment of the head coil arrangement 300, which differs from the previous embodiments primarily in the design of the attachment means. Accordingly, the head attachment structure 320 of this embodiment comprises a frontal bone abutment 324 that is configured to contact the frontal bone of the patient. The frontal bone support is shaped like a bar and conforms to the shape of the frontal bone. In addition, the frontal bone support 324 is configured to move toward the chin of the patient relative to the coil housing 310.

En la Figura 5 se muestra una realización adicional de la disposición 300 de bobina de cabeza. Esta realización difiere de la anterior en que una segunda pata 321 se extiende desde la carcasa 310 de la bobina. A modo de ejemplo, la primera y la segunda patas 321 están dispuestas simétricamente con respecto a la estructura 320 de fijación de la cabeza, que puede estar configurada como la boquilla 322, la mentonera 323 o el apoyo 324 para el hueso frontal. A further embodiment of the head coil arrangement 300 is shown in Figure 5. This embodiment differs from the previous one in that a second leg 321 extends from the coil housing 310. By way of example, the first and second legs 321 are arranged symmetrically with respect to the fixing structure 320 of the head, which may be configured as mouthpiece 322, chin guard 323, or frontal bone rest 324.

La Figura 6 muestra una realización adicional de la disposición 300 de bobina de cabeza. Se diferencia de las realizaciones anteriores principalmente en el diseño de los portaconductores 311, 312, es decir, en su número, forma y dirección de extensión. Esta realización tiene en común con la anterior que la estructura 320 de fijación de la cabeza está soportada, a través de la pata 321, por la carcasa 310 de la bobina.Figure 6 shows a further embodiment of the head coil arrangement 300. It differs from the previous embodiments mainly in the design of the conductors 311, 312, that is, in their number, shape and direction of extension. This embodiment has in common with the previous one that the head fixing structure 320 is supported, through the leg 321, by the coil housing 310.

Además, la estructura 320 de fijación de la cabeza está diseñada según se explicó anteriormente. Cabe señalar que la carcasa 310 de la bobina se puede configurar en dos partes, con una parte inferior y una parte superior opcionalmente acoplable y desmontable. En esta realización, la estructura 320 de fijación de la cabeza está unida a la parte superior de la carcasa 310 de la bobina.Furthermore, the head attachment structure 320 is designed as explained above. It should be noted that the coil housing 310 can be configured in two parts, with a lower part and an upper part optionally attachable and removable. In this embodiment, the head attachment structure 320 is attached to the top of the coil housing 310.

Con referencia a la Figura 7, que muestra un diagrama de bloques, se describirá la estructura eléctrica y/o electrónica del dispositivo 100 de RM. En consecuencia, el dispositivo 100 de RM comprende el dispositivo central 110 de procesamiento de datos anteriormente mencionado, que está configurado para procesar los datos del dispositivo 100 de RM y controlar sus funciones principales, por ejemplo, mediante un procesador, una interfaz de E/S, etc. El dispositivo 110 de procesamiento está conectado a una unidad 120 de posprocesamiento de IRM, un amplificador de gradiente 130, configurado para proporcionar voltajes y corrientes de salida y para controlar unas bobinas de gradiente (no mostradas), una unidad 140 de control de luz y una interfaz LINAC 150. Estos componentes tienen en común que están dispuestos en una habitación separada del escáner 200 de RM (véase también la Figura 1), lo cual está indicado en la Figura 7 por un marco que rodea los componentes adicionales asignados al escáner 200 de RM o la habitación que los aloja. Dentro de esa habitación, el dispositivo 100 de RM comprende adicionalmente una pluralidad de convertidores ópticos 160, cada uno de los cuales está configurado para convertir las señales eléctricas que se utilizan fuera de la habitación que acomoda el escáner 200 de RM, en señales ópticas que se utilizan dentro de esa habitación. Un primer convertidor óptico 160 está conectado a la unidad 120 de posprocesamiento de IRM situada fuera de la habitación, y está conectado dentro de la habitación a una unidad 170 de lectura de señales de IRM, que también está conectada a un receptor 180 de señales de IRM y a la bobina 314 de RF. Un segundo convertidor óptico 160 está conectado a la interfaz LINAC 150, situada fuera de la habitación, y dentro de la habitación está conectado al primer y segundo sensores 340, 350, estando estos sensores 340, 350 conectados también a una unidad de almacenamiento 115, configurada como, por ejemplo, una unidad flash para almacenar los datos de los sensores 340, 350 y/o del dispositivo 110 de procesamiento de datos. Un tercer convertidor óptico 160 está conectado al amplificador de gradiente 130 y a la unidad 140 de control de luz, situados fuera de la habitación, y dentro de la habitación está conectado a un dispositivo 190 de sincronización. Cabe señalar que este dispositivo 190 de sincronización también está conectado al segundo de los convertidores ópticos 160 conectado a la interfaz LINAC 150, los sensores 340, 350, la unidad 170 de lectura de la señal IRM, el receptor 180 de la señal IRM y el transductor acústico 360.With reference to Figure 7, which shows a block diagram, the electrical and / or electronic structure of the MRI device 100 will be described. Consequently, the MR device 100 comprises the aforementioned central data processing device 110, which is configured to process the data of the MR device 100 and control its main functions, for example, by means of a processor, an I / O interface. S, etc. The processing device 110 is connected to an MRI post-processing unit 120, a gradient amplifier 130, configured to provide output voltages and currents and to control gradient coils (not shown), a light control unit 140 and a LINAC interface 150. These components have in common that they are arranged in a separate room from the MRI scanner 200 (see also Figure 1), which is indicated in Figure 7 by a frame surrounding the additional components assigned to the scanner 200 of RM or the room that houses them. Within that room, the MRI device 100 further comprises a plurality of optical converters 160, each of which is configured to convert electrical signals that are used outside the room that the MRI scanner 200 accommodates, into optical signals that they are used inside that room. A first optical converter 160 is connected to the MRI post-processing unit 120 located outside the room, and is connected inside the room to an MRI signal reading unit 170, which is also connected to a receiver 180 of signals from the MRI. MRI and RF coil 314. A second optical converter 160 is connected to the LINAC interface 150, located outside the room, and inside the room it is connected to the first and second sensors 340, 350, these sensors 340, 350 being also connected to a storage unit 115, configured as, for example, a flash drive to store data from sensors 340, 350 and / or data processing device 110. A third optical converter 160 is connected to the gradient amplifier 130 and the light control unit 140, located outside the room, and inside the room it is connected to a synchronization device 190. It should be noted that this synchronization device 190 is also connected to the second of the optical converters 160 connected to the LINAC interface 150, the sensors 340, 350, the MRI signal reading unit 170, the MRI signal receiver 180 and the acoustic transducer 360.

Refiriéndose aún a la Figura 7, se describirán a continuación las funciones de los componentes anteriores, así como un ejemplo de funcionamiento del dispositivo 100 de RM.Still referring to Figure 7, the functions of the above components will now be described, as well as an operating example of the MRI device 100.

En primer lugar, puede usarse la estructura 320 de fijación de la cabeza para inmovilizar la cabeza del paciente dentro del dispositivo 100 de RM durante la IRM y/o el tratamiento. Con este fin, el paciente se tiende sobre la camilla 220 con la cabeza colocada dentro del espacio de recepción 313 de la disposición 300 de bobina de cabeza y rodeada por la bobina 314 de RF. Se fija entonces la cabeza del paciente mediante el uso de la estructura 320 de fijación de la cabeza, en donde al menos uno de entre la boquilla 322 de bloqueo por mordedura, la mentonera 323 y el apoyo 324 para el hueso frontal se pone en contacto no invasivo con la boca, la barbilla o el hueso frontal del paciente para inmovilizar la cabeza con respecto a la carcasa 310 de la bobina y a la bobina 314 de RF.First, the head fixation structure 320 can be used to immobilize the patient's head within the MRI device 100 during MRI and / or treatment. To this end, the patient lies on the stretcher 220 with the head positioned within the receiving space 313 of the head coil arrangement 300 and surrounded by the RF coil 314. The patient's head is then fixed using the head fixation structure 320, wherein at least one of the bite lock mouthpiece 322, chin rest 323, and frontal bone rest 324 is brought into contact. non-invasive with the patient's mouth, chin, or frontal bone to immobilize the head relative to coil housing 310 and RF coil 314.

A continuación puede usarse el primer sensor 340 para varias tareas antes y/o durante la IRM y/o el tratamiento. Por consiguiente, después de la instalación del paciente dentro de la disposición 300 de bobina de cabeza, el primer sensor 340 sirve para capturar la cara y/o el contorno de la cabeza del paciente. Además, el segundo sensor 350 captura una propiedad de la piel del paciente. Luego se combinan y procesan los datos del primer sensor 340 y el segundo sensor 350, por ejemplo, por medio del dispositivo 110 de procesamiento de datos, para la identificación del paciente. Con este fin, el dispositivo 110 de procesamiento de datos comprende un módulo de software configurado para derivar el reconocimiento facial a partir del reconocimiento de imágenes. Adicionalmente, el primer sensor 340 sirve para detectar y/o registrar la estructura 320 de fijación de la cabeza, y en particular la boquilla 322 que está personalizada para el paciente. A este respecto, uno o más de los primeros sensores 340 escanean en 3D, por ejemplo, la boquilla 322 y, por ejemplo, el dispositivo 110 de procesamiento de datos analiza los datos del primer sensor 340 comparándolos con un modelo 3D previamente escaneado obtenido de una base de datos de pacientes. Como resultado, se verifica si la boquilla 322 asignada al paciente es la correcta y si todavía es utilizable en términos cualitativos. Adicionalmente, mediante el uso del primer sensor 340, se mide la distancia entre la piel del paciente y la bobina 314 de RF. La distancia medida se registra en la unidad de almacenamiento 115 como un umbral de distancia. En caso de que la distancia entre la bobina 314 de RF y la piel del paciente esté fuera de un intervalo predefinido y pueda causar un incremento inesperado de la dosis de radiación debido, por ejemplo, al ERE (efecto de retorno de electrones), el primer sensor 340 puede enviar una señal de enclavamiento de parada del haz de radiación a la interfaz LINAC 150 a través del respectivo convertidor óptico 160. Debido al umbral de distancia ya almacenado en la unidad de almacenamiento 115, la unidad 120 de posprocesamiento no tiene que formar ni procesar imágenes de RM para determinar la distancia entre la piel del paciente y la bobina de RF. En comparación con medir la distancia usando la IRM, este enfoque requiere menos tiempo y es más fiable para evitar incrementos inesperados de la dosis de radiación. Además, los primeros sensores 340 proporcionan una medición de distancia en tiempo real que se utiliza en un módulo de planificación de dosis de radiación en línea (no representado). Adicionalmente, se pueden usar uno o más de los primeros sensores 340 para crear un modelo 4D que comprende la superficie 3D de la cabeza del paciente y una línea de tiempo 1D. Este modelo 4D se asigna a resonancias magnéticas y/o tomografías computarizadas y se utiliza en todo el flujo de trabajo clínico. Por consiguiente, se puede utilizar el modelo 4D como guía principal de formación de imágenes para radioterapia con objeto de reducir significativamente la demanda de imágenes de rayos X y/o RM. The first sensor 340 can then be used for various tasks before and / or during MRI and / or treatment. Accordingly, after installation of the patient within the head coil arrangement 300, the first sensor 340 serves to capture the face and / or the contour of the patient's head. In addition, the second sensor 350 captures a property of the patient's skin. The data from the first sensor 340 and the second sensor 350 are then combined and processed, for example, by means of the data processing device 110, for patient identification. To this end, data processing device 110 comprises a software module configured to derive facial recognition from image recognition. Additionally, the first sensor 340 serves to detect and / or register the head attachment structure 320, and in particular the mouthpiece 322 that is customized for the patient. In this regard, one or more of the first sensors 340 scans in 3D, for example, the nozzle 322 and, for example, the data processing device 110 analyzes the data from the first sensor 340 by comparing it with a previously scanned 3D model obtained from a database of patients. As a result, it is verified whether the mouthpiece 322 assigned to the patient is correct and whether it is still usable in qualitative terms. Additionally, through the use of the first sensor 340, the distance between the patient's skin and the RF coil 314 is measured. The measured distance is recorded in the storage unit 115 as a distance threshold. In case the distance between the RF coil 314 and the patient's skin is outside a predefined range and may cause an unexpected increase in radiation dose due, for example, to ERE (electron return effect), the The first sensor 340 can send a radiation beam stop interlock signal to the LINAC interface 150 through the respective optical converter 160. Due to the distance threshold already stored in the storage unit 115, the post-processing unit 120 does not have to form or process MR images to determine the distance between the patient's skin and the RF coil. Compared to measuring distance using MRI, this approach requires less time and is more reliable to avoid unexpected increases in radiation dose. In addition, the first sensors 340 provide a real-time distance measurement that is used in an online radiation dose planning module (not shown). Additionally, one or more of the first sensors 340 can be used to create a 4D model comprising the 3D surface of the patient's head and a 1D timeline. This 4D model is assigned to MRI and / or CT scans and is used throughout the clinical workflow. Accordingly, the 4D model can be used as the primary imaging guide for radiotherapy in order to significantly reduce the demand for X-ray and / or MRI images.

Para una mejor comprensión, la Figura 8 muestra esquemáticamente el uso general del primer sensor 340. Según se ha explicado anteriormente, uno o más primeros sensores 340 están dispuestos en la carcasa 310 de la bobina encarados hacia el espacio de recepción 313. El sensor 340 captura la superficie de la cabeza del paciente y estos datos son procesados por el dispositivo 110 de procesamiento de datos y/o registrados en la unidad 115 de almacenamiento.For a better understanding, Figure 8 schematically shows the general use of the first sensor 340. As explained above, one or more first sensors 340 are arranged in the coil housing 310 facing the receiving space 313. The sensor 340 it captures the surface of the patient's head and this data is processed by the data processing device 110 and / or recorded in the storage unit 115.

Con referencia de nuevo a la Figura 7, el segundo sensor 350, además de la citada identificación del paciente, también puede usarse para detectar la frecuencia cardíaca, el estrés mental, los patrones de sueño o similares del paciente. Esto se puede realizar durante el entrenamiento, la preparación y el tratamiento del paciente mediante LINAC. En comparación con los rayos X, el principio de funcionamiento del segundo sensor 340 no es invasivo.Referring back to Figure 7, the second sensor 350, in addition to said patient identification, can also be used to detect the heart rate, mental stress, sleep patterns or the like of the patient. This can be done during the training, preparation and treatment of the patient using LINAC. Compared to X-rays, the principle of operation of the second sensor 340 is non-invasive.

Además, el dispositivo 190 de sincronización puede realizar varias tareas dentro del dispositivo 100 de RM. En consecuencia, dado que el segundo sensor 350 está configurado como un sensor PPG, el dispositivo 190 de sincronización controla la primera fuente luminosa 211 y/o la segunda fuente luminosa 230 a través de la unidad 140 de control de luz para cambiar la luz emitida a un espectro que tenga, por ejemplo, menos componentes rojos, tal como una luz azul. De esta manera, la luz emitida se cambia solo durante los pocos milisegundos requeridos por el segundo sensor 350 para medir. En este corto período de tiempo, el ojo del paciente apenas percibe el cambio de color, o no lo percibe en absoluto. Adicionalmente, cuando el amplificador de gradiente está activo durante la IRM, se usa el dispositivo 190 de sincronización para desactivar temporalmente, en un intervalo, por ejemplo, de 100 a 200 milisegundos, uno o más de los componentes electrónicos de la disposición 300 de bobina de cabeza, tales como el primer y segundo sensores 340, 350, el transductor acústico 360, etc. De esta manera, estos componentes electrónicos no generan un ruido electrónico que pueda introducir artefactos en las imágenes de RM. Por la misma razón, el dispositivo 190 de sincronización desactiva temporalmente el transductor acústico 360.In addition, the synchronization device 190 can perform various tasks within the MR device 100. Consequently, since the second sensor 350 is configured as a PPG sensor, the timing device 190 controls the first light source 211 and / or the second light source 230 through the light control unit 140 to change the emitted light. to a spectrum that has, for example, fewer red components, such as blue light. In this way, the emitted light is changed only during the few milliseconds required by the second sensor 350 to measure. In this short period of time, the patient's eye hardly perceives the color change, or does not perceive it at all. Additionally, when the gradient amplifier is active during MRI, the timing device 190 is used to temporarily deactivate, over a range, for example, 100 to 200 milliseconds, one or more of the electronics in the coil array 300. head, such as the first and second sensors 340, 350, the acoustic transducer 360, etc. In this way, these electronic components do not generate electronic noise that can introduce artifacts into MR images. For the same reason, the timing device 190 temporarily disables the acoustic transducer 360.

Los marcadores fiduciales 330, que también están dispuestos dentro del espacio de recepción 313, permiten controlar la posición de la disposición 300 de bobina de cabeza, la cabeza del paciente y la estructura 320 de fijación de la cabeza en tiempo real. Al combinar el escaneo superficial 3D de la cabeza del paciente por parte del primer sensor y los datos anatómicos internos del cerebro del paciente por parte del escáner de RM, se pueden determinar las posiciones y dimensiones de la cabeza y el cerebro interno del paciente. Por lo tanto, durante la planificación de la dosis de tratamiento pueden predecirse y tenerse en cuenta los efectos del ERE. Además, durante el tratamiento, se puede adaptar el haz de radiación en tiempo real de modo que el haz no atraviese los cables conductores de la bobina 314 de RF u otros componentes electrónicos de la disposición 300 de bobina de cabeza. De esta manera, los componentes electrónicos se ven menos afectados por la radiación.The fiducial markers 330, which are also disposed within the receiving space 313, allow the position of the head coil arrangement 300, the patient's head, and the head fixation structure 320 to be monitored in real time. By combining the 3D superficial scanning of the patient's head by the first sensor and the internal anatomical data of the patient's brain by the MRI scanner, the positions and dimensions of the patient's head and inner brain can be determined. Therefore, the effects of ERE can be predicted and taken into account during treatment dose planning. In addition, during treatment, the radiation beam can be tailored in real time so that the beam does not pass through the lead wires of the RF coil 314 or other electronic components of the head coil arrangement 300. In this way, electronic components are less affected by radiation.

Con referencia a la Figura 9, que muestra un diagrama de flujo, se describirá a continuación un ejemplo de procedimiento para la inmovilización de una cabeza dentro del dispositivo 100 de RM. Según se indicó anteriormente, el método se puede modificar de acuerdo con el diseño y/o el funcionamiento del dispositivo 100 de RM.With reference to Figure 9, which shows a flow chart, an example procedure for immobilization of a head within the MRI device 100 will now be described. As noted above, the method can be modified according to the design and / or operation of the MRI device 100.

En primer lugar, en una etapa S1, se proporciona la carcasa 310 de bobina en forma de casco que comprende al menos un portaconductores 311, 312 que se extiende sobre una distancia hasta un plano de apoyo de la cabeza y forma entre medias el espacio de recepción 313 para la cabeza de un paciente. Después, en una etapa S2, se proporciona la estructura 320 de fijación de la cabeza que está soportada, a través de al menos una pata 321, por el portaconductores 311, 312 de modo que penetre al menos parcialmente en el espacio de recepción 313 y está configurada para ser puesta en contacto no invasivo con el paciente. Después, en una etapa S3, se monitoriza el movimiento de la cabeza del paciente con respecto a la carcasa 310 de la bobina y/o la estructura 320 de fijación de la cabeza utilizando uno o más marcadores 330 y/o uno o más sensores 340, 350 dispuestos en la carcasa 310 de la bobina y/o la estructura 320 de fijación de la cabeza.First, in a step S1, the helmet-shaped coil housing 310 is provided comprising at least one conductor holder 311, 312 which extends over a distance to a head bearing plane and forms the space between reception 313 for the head of a patient. Then, in a step S2, the head fixing structure 320 is provided which is supported, through at least one leg 321, by the conductor holder 311, 312 so as to at least partially penetrate into the receiving space 313 and it is configured to be placed in non-invasive contact with the patient. Then, in a step S3, the movement of the patient's head relative to the coil housing 310 and / or the head fixation structure 320 is monitored using one or more markers 330 and / or one or more sensors 340. , 350 disposed in the coil housing 310 and / or the head attachment structure 320.

Signos de referenciaReference signs

100 dispositivo de resonancia magnética100 MRI device

110 dispositivo de procesamiento de datos110 data processing device

115 unidad de almacenamiento115 storage unit

120 unidad de posprocesamiento de IRM120 MRI Post Processing Unit

130 amplificador de gradiente130 gradient amplifier

140 unidad de control de luz140 light control unit

150 interfaz LINAC 150 LINAC interface

160 convertidor óptico160 optical converter

170 unidad de lectura de señal de IRM170 MRI signal reading unit

180 receptor de señal de IRM180 MRI signal receiver

190 dispositivo de sincronización190 sync device

200 escáner de resonancia magnética200 MRI scanner

210 orificio210 hole

211 primera fuente luminosa211 first light source

220 camilla220 stretcher

230 segunda fuente luminosa230 second light source

300 disposición de bobina de cabeza300 head coil arrangement

310 carcasa de bobina en forma de casco310 helmet-shaped coil housing

311 primer portaconductores311 first conductor carrier

312 segundo portaconductores312 second conductor holder

313 espacio de recepción313 reception area

314 bobina de RF314 RF coil

320 estructura de fijación de la cabeza320 head fixing structure

321 pata321 leg

322 boquilla de bloqueo por mordedura322 bite lock nozzle

323 mentonera323 chin guard

324 apoyo del hueso frontal324 frontal bone support

330 marcador fiducial330 fiducial marker

340 primer sensor (por ejemplo, sensor de tiempo de vuelo) 350 segundo sensor (por ejemplo, sensor de fotopletismograma) 360 transductor acústico340 first sensor (for example, time of flight sensor) 350 second sensor (for example, photoplethysmogram sensor) 360 acoustic transducer

S1-S3 etapas del método. S1-S3 steps of the method.

Claims (20)

REIVINDICACIONES 1. Una disposición (300) de bobina de cabeza para un dispositivo (100) de resonancia magnética, que comprende A head coil arrangement (300) for an MRI device (100), comprising - una carcasa (310) de bobina en forma de casco que comprende al menos un portaconductores (311, 312) que se extiende sobre una distancia hasta un plano de soporte de la cabeza y forma entre medias un espacio de recepción (313) para la cabeza de un paciente, y- a helmet-shaped coil housing (310) comprising at least one conductor holder (311, 312) which extends over a distance to a head support plane and forms between a receiving space (313) for the head of a patient, and - una estructura (320) de fijación de la cabeza que está soportada, a través de al menos una pata (321), por el portaconductores (311, 312) de manera que penetre al menos parcialmente en el espacio de recepción (313) y está configurada para ser puesta en contacto sin asperezas con el paciente,- a head fixing structure (320) that is supported, through at least one leg (321), by the conductor holder (311, 312) so that it penetrates at least partially into the receiving space (313) and it is configured to be brought into contact without harshness with the patient, en donde la estructura (320) de fijación de la cabeza está moldeada en una sola pieza con la carcasa (310) de la bobina.wherein the head attachment structure (320) is integrally molded with the coil housing (310). 2. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente al menos un primer portaconductores (311) y al menos un segundo portaconductores (312) que juntos abarcan un plano conductor que rodea al menos parcialmente el espacio de recepción (313).The head coil arrangement (300) according to claim 1, further comprising at least one first conductor holder (311) and at least one second conductor holder (312) that together span a conductive plane that at least partially surrounds the reception space (313). 3. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la estructura (320) de fijación de la cabeza está fabricada con un material electromagnéticamente inerte.The head coil arrangement (300) according to claim 1 or claim 2, wherein the head attachment structure (320) is made of an electromagnetically inert material. 4. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura (320) de fijación de la cabeza comprende una boquilla (322) de bloqueo por mordedura.The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, wherein the head attachment structure (320) comprises a bite lock nozzle (322). 5. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura de fijación de la cabeza comprende una mentonera (323).The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, wherein the head attachment structure comprises a chin guard (323). 6. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura de fijación de la cabeza comprende un apoyo (324) para el hueso frontal.The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, wherein the head attachment structure comprises a frontal bone support (324). 7. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde tanto la estructura (320) de fijación de la cabeza como la carcasa (310) de la bobina comprenden al menos un marcador fiducial (330) dispuesto de manera que sea rastreable dentro de una imagen de resonancia magnética. The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, wherein both the head attachment structure (320) and the coil housing (310) comprise at least one fiducial marker ( 330) arranged so as to be traceable within a magnetic resonance image. 8. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (310) de la bobina comprende al menos un primer sensor (340) configurado para medir un tiempo de propagación de señal para determinar la posición del paciente con respecto a la carcasa (310) de la bobina. The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, wherein the coil housing (310) comprises at least one first sensor (340) configured to measure a signal propagation time to determining the position of the patient relative to the coil housing (310). 9. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (310) de la bobina comprende al menos un segundo sensor (350) configurado para medir la absorción de luz o la remisión de luz en la transiluminación de la piel del paciente.The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, wherein the coil housing (310) comprises at least one second sensor (350) configured to measure light absorption or remission light on the transillumination of the patient's skin. 10. La disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente al menos un transductor acústico (360) dispuesto en la estructura (320) de fijación de la cabeza y configurado para enviar una señal acústica al oído interno del paciente a través de uno o más de los huesos del cráneo.The head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims, further comprising at least one acoustic transducer (360) disposed on the head attachment structure (320) and configured to send a signal acoustic to the inner ear of the patient through one or more of the bones of the skull. 11. Un dispositivo (100) de resonancia magnética, que comprende11. A magnetic resonance imaging device (100), comprising - un escáner (200) de resonancia magnética, y- an MRI scanner (200), and - una disposición (300) de bobina de cabeza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.- a head coil arrangement (300) according to any one of the preceding claims. 12. El dispositivo (100) de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende adicionalmente un dispositivo (110) de procesamiento de datos configurado para crear un modelo multidimensional de la cabeza de un paciente basándose en los datos proporcionados por uno o más sensores (340, 350) dispuestos en la disposición (300) de bobina de cabeza.The MRI device (100) according to claim 11, further comprising a data processing device (110) configured to create a multidimensional model of a patient's head based on data provided by one or more sensors (340, 350) arranged in the head coil arrangement (300). 13. El dispositivo (100) de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el modelo comprende tres dimensiones geométricas ampliadas por una cuarta dimensión relacionada con el tiempo.The magnetic resonance device (100) according to claim 12, wherein the pattern comprises three geometric dimensions enlarged by a fourth time-related dimension. 14. El dispositivo (100) de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, que comprende adicionalmente un dispositivo (120) de sincronización conectado comunicativamente tanto a la disposición (300) de bobina de cabeza como al escáner (200) de resonancia magnética y configurado para poner temporalmente un componente (211, 340, 350, 360) de uno de entre el escáner (200) de resonancia magnética y la disposición (300) de bobina de cabeza en un estado operativo diferente durante una tarea específica realizada con el otro de entre el escáner (200) de resonancia magnética y la disposición (300) de bobina de cabeza. The magnetic resonance device (100) according to claim 12 or 13, further comprising a synchronization device (120) communicatively connected to both the head coil arrangement (300) and the resonance scanner (200) and configured to temporarily place a component (211, 340, 350, 360) of one of the MRI scanner (200) and the head coil arrangement (300) into a different operating state during a specific task performed with the other from between the magnetic resonance scanner (200) and the head coil arrangement (300). 15. El dispositivo (100) de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el dispositivo (120) de sincronización está configurado para cambiar temporalmente la luz emitida por una fuente luminosa (211) dispuesta en un orificio (210) del escáner (200) de resonancia magnética mientras se controla una medición a través de uno o más sensores ópticos (340, 350) dispuestos en la disposición (300) de bobina de cabeza.The magnetic resonance device (100) according to claim 14, wherein the synchronization device (120) is configured to temporarily change the light emitted by a light source (211) arranged in a hole (210) of the scanner (200) while monitoring a measurement via one or more optical sensors (340, 350) arranged in the head coil arrangement (300). 16. El dispositivo (100) de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 14 o 15, en donde el dispositivo (120) de sincronización está configurado para desactivar temporalmente la fuente de alimentación de uno o más sensores ópticos (340, 350) dispuestos en la disposición (300) de bobina de cabeza durante la formación de imágenes por el escáner (200) de resonancia magnética.The magnetic resonance device (100) according to claim 14 or 15, wherein the synchronization device (120) is configured to temporarily deactivate the power supply of one or more optical sensors (340, 350) arranged in the head coil arrangement (300) during imaging by the MRI scanner (200). 17. El dispositivo (100) de resonancia magnética de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en donde el dispositivo (120) de sincronización está configurado para desactivar temporalmente la fuente de alimentación de un transductor acústico (360) de la disposición (300) de bobina de cabeza durante la formación de imágenes por el escáner (200) de resonancia magnética.The magnetic resonance device (100) according to any one of claims 14 to 16, wherein the synchronization device (120) is configured to temporarily disable the power source of an acoustic transducer (360) of the arrangement (300) of head coil during imaging by the MRI scanner (200). 18. Un método de inmovilización de una cabeza dentro de un dispositivo (100) de resonancia magnética, que comprende:18. A method of immobilizing a head within an MRI device (100), comprising: - proporcionar (S1) una carcasa (310) de bobina en forma de casco que comprende al menos un portaconductores (311, 312) que se extiende sobre una distancia hasta un plano de soporte de la cabeza y forma entre medias un espacio de recepción (313) para la cabeza de un paciente, y- providing (S1) a helmet-shaped coil housing (310) comprising at least one conductor holder (311, 312) that extends over a distance to a head support plane and forms a receiving space ( 313) for the head of a patient, and - proporcionar (S2) una estructura (320) de fijación de la cabeza, que está soportada, a través de al menos una pata (321), por el portaconductores (311, 312) de manera que penetre al menos parcialmente en el espacio de recepción (313) y está configurada para entrar en contacto sin asperezas con el paciente, en donde la estructura (320) de fijación de la cabeza está moldeada en una sola pieza con la carcasa (310) de la bobina,- providing (S2) a head fixing structure (320), which is supported, through at least one leg (321), by the conductor holder (311, 312) so as to penetrate at least partially into the space of reception (313) and is configured for smooth contact with the patient, wherein the head attachment structure (320) is integrally molded with the coil housing (310), - en donde se monitoriza (S3) el movimiento relativo con respecto a la carcasa (310) de la bobina y/o la estructura (320) de fijación de la cabeza utilizando uno o más marcadores (330) y/o uno o más sensores (340, 350) dispuestos en la carcasa (310) de la bobina y/o la estructura (320) de fijación de la cabeza.- where the relative movement with respect to the casing (310) of the coil and / or the structure (320) for fixing the head is monitored (S3) using one or more markers (330) and / or one or more sensors (340, 350) arranged in the coil housing (310) and / or the head fixing structure (320). 19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, que comprende adicionalmente:19. The method according to claim 18, further comprising: - escanear una superficie de la cabeza del paciente utilizando uno o más sensores (340, 350),- scan a surface of the patient's head using one or more sensors (340, 350), - crear un modelo multidimensional de la cabeza del paciente basándose en los datos obtenidos por el escaneo, y - verificar (S5), basándose en el modelo, si la posición de la cabeza del paciente es correcta.- creating a multidimensional model of the patient's head based on the data obtained by the scan, and - verifying (S5), based on the model, whether the position of the patient's head is correct. 20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en donde, basándose en el modelo, se realiza la planificación de la dosis de tratamiento en tiempo real. The method according to claim 19, wherein, based on the model, real-time treatment dose planning is performed.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2600919A (en) * 2020-11-04 2022-05-18 Tesla Dynamic Coils BV MRI systems and receive coil arrangements
DE102021109530A1 (en) * 2021-04-15 2022-10-20 Bodo Lippitz Dental splint for stereotactic radiotherapy and radiosurgery, medical system for localizing a target region in the head area of a person and method for localizing a target region in the head area of a person
EP4181062A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-17 DENTSPLY SIRONA Inc. Computer-assisted medical procedures
CN115737145B (en) * 2022-11-24 2023-07-25 浙江大学 MR imaging positioning device for brain surgery

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5588430A (en) * 1995-02-14 1996-12-31 University Of Florida Research Foundation, Inc. Repeat fixation for frameless stereotactic procedure
EP0904733B1 (en) 1997-09-27 2007-09-19 BrainLAB AG A method and apparatus for recording a three-dimensional image of a body part
US6313633B1 (en) 1999-12-27 2001-11-06 General Electric Company Magnetic resonance imaging head coil
GB0512078D0 (en) * 2005-06-14 2005-07-20 Gill Steven S RF Coil structure
DE102006027189A1 (en) 2006-06-12 2007-12-13 Siemens Ag Head coil arrangement for magnetic resonance device, has housing with multiple coils arranged in housing with two movable housing parts for adjustment to different enclosed head sizes, where parts are linear and movable against each other
US8099150B2 (en) 2007-09-24 2012-01-17 MRI Interventions, Inc. MRI-compatible head fixation frame with cooperating head coil apparatus
US20110230755A1 (en) * 2010-03-04 2011-09-22 Macfarlane Duncan Single camera motion measurement and monitoring for magnetic resonance applications
EP2868288B1 (en) 2013-10-31 2018-06-20 ELEKTA AB (publ.) A frame for fixation of equipment to the head of a patient during neurological diagnosis, stereotactic imaging, therapy or surgery
JP6615122B2 (en) 2014-05-09 2019-12-04 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ A therapy system comprising an MRI module and means for determining the position of the RF coil
US9943247B2 (en) 2015-07-28 2018-04-17 The University Of Hawai'i Systems, devices, and methods for detecting false movements for motion correction during a medical imaging scan
EP3545689A4 (en) * 2016-11-28 2020-07-01 Innovere Medical Inc. Systems, methods and devices for communication in noisy environments

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